2.需求响应技术的发展
适用于智能电网的家用电器首先要具备与智能电网协调运行所需的智能化水平,具备信息交换功能是这类家用电器的基本特征。意大利家电企业梅洛尼公司是最早开发利用公用通讯网络、实现信息交换的家电企业。1995年,梅洛尼公司的分支企业——意黛喜公司成功开发出具有信息交换功能的洗碗机,又在1999年展示了世界上第一台利用GSM无线网络连接互联网的洗衣机。梅洛尼公司在随后几年投入大量资金研究在线服务、智能家电产品联网,以实现家电产品的信息化。
2009年10月,伊莱克斯公司、意黛喜公司、ENEL以及意大利电信公司4家企业在罗马签订协议,共同研究和发展下一代家用电器技术,利用ENEL的远程管理网络以及意大利电信公司的固定和移动宽带网络,实现家电产品的远程管理和需求响应。该合作开发计划以“Energy Home”命名,目的在于通过调节家电产品的运行状态,降低电网的高峰负荷。
该项目是智能电网技术发展的组成部分。利用电网与家电产品的双向信息交换,家电产品可以根据电网运行发出的要求以及价格变化信息,自行调节运行模式,从而有效避免电网过载及供用电负荷不平衡。用户可以利用计算机、移动电话以及家电产品自带的显示装置,了解住宅的电力消费状况以及产品运行状态,并利用互联网调整需求响应方案。
该试验项目预计实施1年,参与试验各方的大致分工为:ENEL公司负责提供远程抄表管理系统和运行管理,该系统能够利用电信网络与家电产品进行通讯;意大利电信公司负责提供固定和移动宽带网络,这些网络将采用Alice家庭网关和ZigBee无线技术,使家电产品与电网的监控中心进行双向信息交换;伊莱克斯和意黛喜公司则利用智能家电产品以及相应的控制程序,实现产品之间以及产品与电网之间的信息交换,以便对家电产品实施优化运行管理。
类似的试验计划2008年已在英国开始实施,以抽签方式免费为3000个家庭提供具有需求响应功能的冰箱。同时,英国软件开发企业RLtec公司正在开发将多户家庭的冰箱进行集中监控的需求响应技术。该技术的原理是对监控网络内的电网响应要求和冰箱实际状态进行差异化的模式运行和控制,从而使得电网需求侧的特性更好地满足电网所需的响应要求,电网参数更为稳定。英国国家电网以及英国帝国理工学院参与了相关的试验工作。RLtec公司的需求响应软件名为“动态需求”,对冰箱压缩机运行状态以秒为单位进行连续监控和调节,精确满足电网所需的响应要求。试验结果表明,冰箱的使用性能以及压缩机等主要部件的可靠性,并未受到不良影响。
德国弗劳恩霍夫的研究人员开发出一种可置于电表内、用于合理调节电力消耗的软件,可将电力供应商(EVU)对几分钟和几小时后电力价格发展情况的预计信息与用户的需求和意愿相结合。运行时,如果电费上涨,并非简单地将空调或者洗衣机马上关掉,更明智的做法是把冷柜或者冰箱作为能量贮存器使用。如果EVU提示2小时后电费上涨,这些设备可以预先制冷,以保证之后很长时间无需用电。这一做法也适用于热水器和暖气。